RFID技术在上海上海新金桥国际物流有限公司空运仓库的应用研究.doc

RFID技术在上海上海新金桥国际物流有限公司空运仓库的应用研究摘要：航空物流有着快捷、高效的优势，已经成为支持中国经济快速、持续增长的重要推动力。据美国波音公司预测，2020年中国将成为仅次于美国的全球第二大民用航空市场，目前中国航空运输总量年增长率超过9.3%，远远高于同期全球4.7%的平均增长。但是，从目前来看，国内航空物流管理方法与西方发达国家相比，还有很大差距。业内资深专家认为“从目前来看，国内航空物流运输急需提高和改善的部分就是航空物流的信息化建设。”本文在对新金桥限公司空运仓库现状介绍的基础上，研究RFID技术在航空物流管理中的应用，其目的就在于进一步优化作业流程，提高工作效率，降低行业物流成本，努力提高我国航空货运物流的管理水平和市场竞争力，为我国的航空运输事业的发展有着很好的指导意义。关键词：RFID技术、降低物流成本、优化作业流程绪论：随着物流行业的不断发展，RFID获得了包括航空运输的青睐。近年来，随着航空货运业务在全球的快速发展和自动分拣技术的普遍应用，在航空货物物流中对提高货运的效率、降低分拣差错率都提出了更高的要求。RFID技术在航空货运管理上的应用可以为用户带来从货物代理收货到机场货站、安检、打板以及地服交接等环节的效率提高和差错率的降低，并可监控货物的实施位置。这为航空货运行业进一步提高运能、合理利用运力资源、改善服务质量提供了可靠的技术手段。增加货物的可见性；降低运营成本；提高客户服务水平及客户满意度。1 RFID技术的研究分析 1.1RFID技术的含义1.1.1什么是RFIDRFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID（Radio Frequemcy ID,射频识别）这项技术诞生于二战期间，近二十年来，随着应用技术环境日趋成熟，RFID异军突起，吸引了众多企业的关注。与传统的条形码相比，RFID具有如下优势：不需要光源，甚至可以透过外部材料读取数据；使用寿命长，能在恶劣环境下工作；可以写入及存取数据；标签的内容可以动态改变；能够同时处理多个标签；标签的数据存取有密码保护，安全性更高；可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位。RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M960MHz、微波2.4G，5.8GRFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。1.1.2什么是RFID技术？RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。1.2 RFID技术的基本工作原理及典型应用标准1.2.1 RFID技术的基本工作原理是什么？ RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种, 一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。 在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。1.2.2 RFID技术的典型应用是什么？ 1、产品性能：因大部分产品频率覆盖868MHz到915MHz，对系统中对应的读写设备要求可以降低，对频率偏差的敏感度降低。2、产品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。3、专业服务：针对性地利用世界先进的产品经验，具体化的对常用产品做专门的考虑。4、适应领域：物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件、快运包裹处理、文档追踪、图书馆管理动物身份标识、运动计时、门禁控制、电子门票、道路自动收费.从大型远距离UHF标签到细小的UHF标签。可以为客户做定制化生产，满足各种要求。RFID说明满足国际ISO15693、ISO18000-6B、EPC G2等多种标准，采用不同的天线设计和封装材料可制成多种形式的标签，如车辆标签、货盘标签、物流标签、金属标签、图书标签、液体标签、人员门禁标签、门票标签、行李标签等。客户可根据需要选择或定制相应的电子标签。Inlay 可封装成多种形式的电子标签。应用于标签转化商和OEM客户的标签生产，以及大批量的.Label 剥离底纸直接粘贴于纸质包装箱上，实现“即贴出货”的过程。适用于物流、供应链管理等.标准卡 PVC层压的标准卡，持在手中或挂于胸前。主要应用于人员管理、图书管理和车辆管理等.金属标签 金属标签，可直接粘贴于带金属外壳的设备上。主要适用于机箱、板卡等资产管理领域。.车辆标签 直接粘贴于汽车挡风玻璃上部内表面或插于标签卡座内。主要适用于汽车管理等领域。.吊牌标签 吊附在待识别物品上。主要应用于高档服装管理和资产管理。.动物标签 使用专用动物耳标钳，将标签装与牲畜的耳朵上。主要用于种畜繁育、疫情防治、肉类检疫.托盘标签 使用时直接插入塑料托盘隙孔中或用钉子穿过定位孔将标签固定于木质托盘正中央。主要适.门票标签 持在手中或挂于胸前。适用于会议出入证明及门票管理等领域。.行李标签 剥离底纸直接粘贴于被识别物体上。主要适用于航空行李管理、邮政包裹管理、物流跟踪管.图书标签 直接粘贴于书内。主要应用于图书馆、书店等场所。.珠宝标签 使用时将各类珠宝挂到标签的环上,即可正常使用，便于珠宝行业对各类珠宝产品的管理。RFID读写设备只有当有读写设备时，RFID才能发挥其作用。RFID读写设备有RFID读卡器,RFID读写模块等，目前市面上性价比比较高的有YW-201和YW-601U和YW-601R等。这些设备可以将RFID的数据读取或写入，并且做到很好的加密。远距离的有WV-CID1500,WV-VID1500距离能够达到1.5公里。 上海新金桥国际物流有限公司保税仓库始建库于92年，是上海金桥（集团）公司的全资子公司-上海新金桥国际物流有限公司所属经营的经海关总署核准具备公共型保税仓库和出口监管仓库的双重业务资质的专业仓储单位.仓库具有ISO9001质量认证的可靠保障,合计仓库实际使用面积8000m2，体积96000m3,库区位于金桥出口加工区中心的黄金地块:位于杨高路、新金桥路交汇处，毗临金桥立交桥，周边交通便捷，不仅可以方便的服务金桥出口加工区内企业，而且与张江的客户贴近：距离中芯厂区2.5公里,距离宏一厂区 2.5-3.5公里, 距离宏力厂区 2.5-3.5公里, 距离泰龙厂区2.5- 3.5公里,来往上海各港口交通快捷方便。库区配备各类先进的装卸设备及专业的技工(其中铲车11辆20T吊车1辆及其他)，配备先进的博科进出口物料及仓储管理软件系统，拥有海关指定的监管查验场, 保税仓库的快速通关渠道更是可满足IT等产业时效性要求强的即时供货需求。是金桥地区不可多得的保税仓储、集散与销售的物流基地。基本服务功能：储存来料加工、进料加工复出口的料、件；经经贸部门批准寄售维修用零备件；外商寄存、暂存货物、转口货物、供国际航行船舶、航空器用的燃料、零配件、免税品；以及其他经海关批准缓办纳税手续进境的货物。延伸服务功能：进出口单证服务，代理报关、协助客户办理商检、卫检、保险、集装箱货柜熏蒸等有关业务；仓库CFS拆装箱，并可以进行相关的货物包（改）装；货品组装；整理、刷唛、贴标以及简单装配和质量控制；商品养护、分拨、库存管理；保税货物的港口接送货。RFID技术的优点RFID是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，可识别高速运动物体并能同时识别多个标签，其识别工作无须人工干预并可工作于各种恶劣环境。一套完整的RFID系统包括标签、读写器和软件三个部件。其中，标签通常粘贴于需要被识别或跟踪的对象上，如货物或集装箱上。被识别的物体粘贴着含有智能芯片的标签，其相关信息储存在芯片中。在目标识别过程中，由读写器发射一种特定频率的无线电波并由标签中的天线接收并传给感应器，用以驱动后者将其内部的ID码送出，此时读写器通过接收这一ID码即可识别目标，同时，读写器还能对物体实施实时跟踪。RFID有短距离射频和长距离射频两种产品。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣环境，而条形码在这样的环境中易遭到损坏；长距离射频产品多用于交通运输系统，如用于自动收费站或车辆识别等，其识别距离可达几十米。与传统的磁卡、IC卡相比，RFID技术最大的优势在于可实现远距离和非接触式识别，因此它在完成识别工作时无须人工干预；有助于实现系统自动化且射频识别产品不易损坏；能在恶劣环境中使用；可识别高速运动物体并可同时识别多个物体，以及操作快捷方便。其发送器无须使用电池、免接触免刷卡，晶片密码唯一且无法复制，安全性高，使用寿命长。RFID技术在航空运输中的应用RFID设备已广泛应用于包括制造业、零售业和物流业等在内的各个领域，在一些发达国家航空运输业的各种业务领域也多有应用，如用于机场快速通关、航空包裹识别、行李跟踪以及机务维修等方面。例如，英国航空公司、日本航空公司和新加坡航空公司均选用飞利浦公司的I-CODE系统跟踪旅客的行李；美国达美航空公司同样决定在旅客的行李上粘贴RFID电子标签，以此降低行李的差错率，提高行李运输的效率并减少人工投入。国际上，RFID技术在航空运输领域主要用于以下几方面：集装设备管理法荷航启动了一个RFID技术试验项目，测试RFID电子标签在集装设备（ULD）上的应用效果。试验过程中，它们在巴黎戴高乐机场的100架飞机上的6000个集装设备上粘贴以UHF EPC Gen 2芯片为核心的Avery Dennison RFID电子标签。法荷航表示，如果试验项目成功，将在其所有的飞机上应用RFID电子标签，并希望将RFID技术推广至集装设备追踪以外的集装设备装卸过程的管理层面。自动通关、快速查验中国台湾地区桃园中正机场在其客运领域推广使用RFID电子护照，即在旅客的护照上加装计算机芯片。芯片中存有护照持有人的基本数据，包括姓名、性别、出生日期、出生地、护照发行日期、有效日期、护照号码以及持有人的照片等。除基本数据外，芯片上还记录有护照持有人的指纹、掌纹、脸部或眼球虹膜等个人特有的生物特征。在此基础上，机场海关也安装了RFID电子护照的识别系统，实现了旅客的自动通关，同时也提高了海关查验的准确性。飞机维修维珍航空公司与空中客车公司等合作伙伴联手针对如何将RFID技术更加有效地应用于航空维修服务领域展开了相关研究试验。此次试验采用由Symbol公司提供的便携式电脑设备、无线网络系统、地面仓库实时控制以及物品追踪系统等。航空公司读取入库航材信息并作全面检查，RFID电子标签上的数据在被采集完毕后进入Oracle库存管理系统并由系统进行数据分析，在此基础上产生有效的电子数据被存入数据库。利用RFID技术追踪航空零部件，既可以帮助维修人员发现假冒伪劣产品，保证零部件的质量，还能节约维修时间、提高飞机维修的工作效率。航空行李和包裹识别旅客行李出现差错或丢失一直是令航空公司和机场感到棘手的问题。号称“超级枢纽”的香港国际机场的年客流量超过4000万，机场每年处理的旅客行李数量极为可观，为提高其行李处理能力，香港国际机场率先于2005年安装了RFID行李分拣系统，使之成为全球首个实施端对端RFID行李标签/分拣系统的机场。与此相似，英航、日航和新航目前也都将RFID电子标签应用到了对航空行李和包裹的追踪及管理上，确保旅客托运的行李安全准时送达目的地。香港机场和这几家航空公司所使用的电子标签系统可以简单地整合到现有的行李标签、值机柜台的打印机和行李分拣设备中去，而且不管行李摆放方向如何或者是否叠放，该系统都能够自动扫描行李，使行李差错率大为降低。助力航空货运提高效率以上所列举的均为RFID技术在航空运输领域的应用情况，但目前这一技术在全货运航空公司中还少有应用。随着航空货运业的快速发展，传统的条码技术由于运行效率不高，日渐跟不上航空货运的发展速度，受制于效率相对较低的货物处理方式，航空货物和集装设备出现差错、破损或丢失的现象屡见不鲜，因而在航空货运领域推广使用准确、高效的RFID技术显得十分必要。尽管部分RFID技术已日益成熟且逐渐标准化，但对于航空货运来说，RFID还算得上是一副“生面孔”，问题是，货运航空公司应该如何利用这一项技术提高自身的运营效率？下文将介绍RFID技术在航空货运领域的两种应用方式。集装设备及货物的追踪管理随着航空货运量的不断上升，全货机的使用日益普遍，而货物在宽体全货机上通常以集装设备为承载工具，集装设备不仅包括集装箱还包括集装板，另外，各个航空公司也都有属于本公司的集装设备。因而集装设备的使用量大，其所能到达的地域范围也很广，可能储存在航班飞抵的任何一个机场，集装设备的使用和保管也因此成为令航空公司十分头疼的问题。而通过使用RFID技术，将可实现对集装设备的自动识别和跟踪管理。其工作原理是，将记录有集装设备箱/板号、箱/板型及其所装载货物的种类、数量和目的地等数据的电子标签安装在集装设备上。当这些集装设备经过安装有识别设备的到港和出港检查门时，读写器发出无线电波，RFID电子标签自动感应后将相应的数据传送至读写器，再将标签上保存的信息传输到电子数据交换（EDI）系统，实现集装设备的动态跟踪与管理。当集装设备受到损坏或遇到运输线路变更、航班延误等意外情况时，集装设备管理人员可通过电脑、手机或PDA等设备迅速接收系统的自动警报，第一时间了解集装设备的相关情况。而空运货物在交运时，也粘贴上RFID电子标签，标签中记录有货运单号以及货物的种类、件数、重量、存放位置、处理状态等信息，当交运货物通过X射线检查并经RFID读写器提取信息时，货物的相关信息将自动进入计算机处理系统中。当货物所选择的航班确定后，工作人员可将货物从相应存放位置调出并在电子标签中增加货物交运航班的相关信息，此后再经过一定程序将货物装载到集装设备中。一般情况下，如果一个集装设备中的货物属于同一个货主，则可事先完成货物的装箱/板过程而无须等到航班确定之后。而如果一个集装箱/板中的货物分属不同的货主则需要在货物的航班确定后才能完成装箱过程。货物的航班确定后，具体的处理流程为先经X射线检查，再读取和存写航班等相关信息并经第二次检查，此时如果货物标签不能被识别，则需要选择手工操作方式，如果系统可以识别标签，货物将被自动传输并装载到贴有RFID电子标签的集装箱/板中。集装箱/板装载完毕后，将重新存写集装箱/板信息，此时，集装箱/板中所装载货物的信息便进入到集装箱/板的RFID标签中，因此当集装箱/板经过读写器的时候，集装箱/板自身及其所装有的货物的信息都可以进入到EDI系统中。智能调度与管理机场的货运车辆机场内，在货运仓库和飞机之间运送货物的车辆种类比较多也比较繁杂，在高峰时段，由于管理人员及车辆往往不够用，如何合理调度车辆设备也因此显得尤为重要。利用RFID技术可以实现机场载货车辆的智能调度与管理，即将RFID系统、控制信号装置等组成车辆身份自动识别系统，并结合计算机生产管理系统以及信息数据库管理系统，实现对航空货运车辆的职能调度和管理，有效提高货运车辆计划控制和调度管理的实时性和准确性。车辆调度和管理系统将完成对车辆信息的采集登记以及车辆标签的发放。空载货运车辆在通过检查后，RFID读写器将车辆的信息写人标签中。车载射频标签的ID号与车辆的牌照号码、车架号码是一对一的关系。在系统网络正常情况下，货运车辆在经过安装有RFID读写器的入口或通道时，只需读取车载射频标签的ID号，系统就可以自动读取车辆的信息，并可立即知道该车辆目前所处的状态，包括车辆是否是完好，是否正被使用，服务于哪一架飞机等。监控部门则可以利用已建立的车辆信息数据库进行车辆信息的查询，并根据航班所需要车辆的种类、数量和车辆所处的状态动态地调用和调配货运车辆。RFID货运车辆智能调度系统可以实现对货运车辆的动态管理，合理有效地调度和管理货运车辆，提高车辆的利用率。我国航空货运也应推广使用RFID数据显示，2006年111月，我国民航全行业累计完成货邮吞吐量309.4万吨，较上年同期增长了11.4%。航空货运界人士也预测，未来20年中，中国国内航空货运市场将以10%的年均增长率发展，而同期全球航空货运的年均增长率也将达到6.2%。航空货运量在逐年上涨，航空货物的差异性也明显提高，选择空运这一运输方式的已不仅限于贵重物品和鲜活易腐的货物，普通货物选择空运的趋势也越来越明显。随着空运货物数量和种类的增加，货物差错率也在逐年上升。据统计，2006年第一季度我国民航全行业航空货物运输共2271501票，产生差错120票，货物运输差错率0.53，较上年同期明显上升。航空公司为此也付出了极大的代价每年用于航空货运赔偿的费用高达上百万元。在此情形之下，引进先进的技术和科学的管理方法对保障航空货运业的发展尤为关键，RFID技术的优势也因此凸显。另一方面，尽管目前航空公司已纷纷使用了航空货运信息管理系统、集装箱设备管理系统以及危险品货物管理系统等，自动化程度有所提高，但是，一旦货物发生变化仍旧需要手动更新系统信息，而RFID设备则可实现对货物变动状态的自动跟踪。此外，RFID还有能为货物承运人带来诸如节约人工成本、提高作业精确性、加快货物处理速度等方面的优点。不可否认的是，现阶段，国内航空货运领域的人工成本占总成本的比例还相对较低，而每个RFID电子标签的价格在2030美分之间，RFID技术的成本优势对于航空货运业来说并不十分明显。但是，RFID技术在全球范围内的使用标准逐渐趋向统一，有助于该项技术的全面推广，随着技术的普遍使用其采购成本必然能够逐渐下降。另一方面，由于RFID电子标签上的数据可反复修改，既可以用来带载、传递一些关键数据，也使得RFID标签能够在企业内部进行重复使用，将一次性成本转化为长期摊